Co je diferenciální převodovka?

Diferenční zařízení je mechanické zařízení používané k převádění a přenosu točivého momentu různými způsoby. Typicky bude diferenciální rozdíl použit k rozdělení točivého momentu z jednoho hřídele na dva nebo více hřídelí. Někdy se může stát opak, kdy se točivý moment dvou nebo více hřídelí přenáší pouze na jeden hřídel. I když diferenciální lovné zařízení může mít mnoho podob, nejčastěji se vyskytuje v automobilech. V této aplikaci je točivý moment jednoho hřídele rozdělen do dvou různých hřídelí, z nichž každý otáčí hnacím kolem.

Zatímco diferenciální převody lze nalézt v mnoha různých mechanismech a strojích, moderní automobil je spíše využívá. Když se automobil otočí, kola na obou stranách vozidla by se měla otáčet různými rychlostmi. Kola nejblíže ke směru zatáčky se musí otáčet pomaleji než kola směřující od zatáčky. Aby to auto mohlo udělat, potřebuje každé zadní kolo svůj vlastní hnací hřídel, přesto musí být rovnoměrně rozložen točivý moment.

Diferenciální převodový stupeň to dosahuje rovnoměrným rozdělením točivého momentu na každé jednotlivě řazené kolo. To se provádí pomocí zvláštního uspořádání převodových stupňů, které se nachází v bodě, kde hnací hřídel motoru splňuje oba hnací hřídele. Motor uvnitř automobilu vytváří točivý moment, který se pak zvyšuje převodovkou. Z převodovky otočí diferenciální převodovka jediný hnací hřídel.

Diferenciální převodovky lze nalézt v různých uspořádáních, přesto je samotné uspořádání mezi výrobci automobilů relativně univerzální. Spirálové kuželové ozubené kolo na konci hnacího hřídele převodovky otáčí větší korunové kolo. Průměr korunového kola má relativně velký průměr a uprostřed je velký otvor. Zatímco zuby na většině ozubených kol vycházejí ze strany, zuby korunového kola směřují nahoru. Tímto způsobem se pastorek z motoru může připojit k korunovému kolu.

Z korunového kola vychází jedinečné uspořádání převodových stupňů, kde krouticí moment je rovnoměrně rozdělen mezi obě hnací hřídele. Na čele korunového kola je to, co se nazývá diferenciální klec, ve které jsou umístěna dvě zkosená kola na obou stranách. Čela těchto ozubených kol jsou kolmá k čelu korunového kola, což jim umožňuje správně se spojit se dvěma dalšími odpovídajícími zkosenými ozubenými koly. Každé z těchto dvou zkosených ozubených kol tvoří jeden konec každého hnacího hřídele.

Bez diferenciálu nebo dvou různých hnacích hřídelů by se v automobilu a jeho součástech mohly vyskytnout různé nepříznivé účinky. Jedním z nejvýznamnějších je poškození pneumatik, které je výsledkem přetažení pneumatiky. To je způsobeno, když se vnější pneumatika nemůže otáčet rychleji než vnitřní pneumatika. Takové tažení může také vést k poškození a selhání hnacího ústrojí.